KR101710709B1 - A viscous damper that prevents leakage of viscous fluid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 점성 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정 점도를 갖는 점성유체의 유동성을 이용하여 교량이나 대형 건물 등과 같은 구조물에 가해지는 진동을 감쇄시키는 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
교량이나 대형 건물 등과 같은 철골 구조물 또는 콘크리트 구조물의 내진 보강공법에 적용되는 댐퍼에는 강재 댐퍼(Metallic Damper), 마찰 댐퍼(Friction Damper), 점성 댐퍼(Viscous Damper) 등이 있다.There are steel dampers (Friction Damper), Friction Damper (Viscous Damper), and Viscous Damper, which are applied to seismic reinforcement methods of steel structures such as bridges and large buildings or concrete structures.
이 중, 점성 댐퍼는 일반적으로 일단부가 차폐된 원통형의 실린더 본체, 실린더 본체의 타단부를 차폐하는 실린더 헤드캡, 실린더 본체 내에 삽입되는 피스톤 헤드, 피스톤 헤드에 일단부가 결합되고 타단부가 실린더 헤드캡을 관통하여 외부의 구조물에 고정되는 피스톤 로드 등으로 구성된다.Among them, the viscous damper generally comprises a cylindrical cylinder body whose one end is shielded, a cylinder head cap which shields the other end of the cylinder body, a piston head which is inserted into the cylinder body, And a piston rod which is fixed to an external structure.
점성 댐퍼는 실린더 본체 내에 충진된 점성유체가 실린더 본체 내에 왕복운동하는 피스톤의 주변 틈 사이로 빠르게 이동하면서 진동에너지가 마찰열로 변환되는 원리를 이용하여 진동을 감쇄시키는 장치이다. 점성 댐퍼는 별도의 보조장치나 외부의 전력이 필요없고, 큰 지진 후에도 점성 댐퍼의 손상과 점성유체의 누유만 없다면 성능의 변화가 없기 때문에 유지보수가 불필요한 장치이다.The viscous damper is a device for attenuating vibrations using the principle that the viscous fluid filled in the cylinder body moves rapidly to the peripheral gaps of the reciprocating piston in the cylinder body and the vibration energy is converted into frictional heat. The viscous dampers are maintenance-free because there is no need for additional auxiliary equipment or external power, and there is no change in performance without damage to viscous damper and leakage of viscous fluid even after a large earthquake.
점성 댐퍼는 일반적으로 실린더 본체 내에 충진된 점성유체가 외부로 누출되지 않도록 실린더 본체와 실린더 헤드캡 사이에 씰링부재가 개재되어 볼트로 체결되고, 피스톤 헤드가 통과하는 실린더 헤드캡의 관통홀의 내주면에 패킹부재가 구비된다.In the viscous damper, a sealing member is interposed between the cylinder body and the cylinder head cap so as to prevent the viscous fluid filled in the cylinder body from leaking out. The viscous damper is fastened to the inner peripheral surface of the through hole of the cylinder head cap through which the piston head passes, Member.
이와 같은 점성 댐퍼의 구조 및 씰링 방식은 볼트가 풀리거나, 씰링부재 또는 패킹부재가 마멸되면서 유격이 발생할 수 있기 때문에 점성유체가 외부로 누유될 수 있는 문제점을 기본적으로 안고 있다. 점성유체는 진동에너지를 감쇄시키는 가장 중요한 요소로서, 점성유체가 누유되면 점성 댐퍼의 감쇄 기능이 저하될 수밖에 없다.The structure and sealing method of such a viscous damper basically have the problem that the viscous fluid can be leaked to the outside because the bolt is loosened, the sealing member or the packing member is worn out, and a clearance may be generated. The viscous fluid is the most important factor to attenuate vibration energy. If viscous fluid is leaked, the damping function of the viscous damper will be degraded.
한편, 점성 댐퍼는 외부의 온도 변화에 의해 구조물 사이의 간격이 느리게 변화되면, 점성 댐퍼는 이에 곧바로 반응하여 저속으로 신축되면서 진동을 감쇄시킨다.On the other hand, when the gap between the structures is changed slowly due to external temperature change, the viscous damper immediately reacts to the vibration, and the vibration damper is contracted and contracted at low speed.
반면, 바람과 지진 등에 의해 구조물 사이의 간격이 빠르게 변화되면, 일정속도까지는 점성 댐퍼가 고속으로 신축되면서 진동을 감쇄시키나, 일정속도를 넘어서부터는 점성유체의 특성(액체와 고체의 중간 상태로서 유동에 저항하려고 하는 성질)으로 인해 점성 댐퍼가 이에 곧바로 반응하지 못하고 찰나의 응답 반응시간이 지난 후부터 고속으로 신축되면서 진동을 감쇄시킨다.On the other hand, if the gap between the structures changes rapidly due to wind and earthquakes, the viscous damper will expand and contract at high speed to attenuate the vibration until a certain speed, but after a certain speed, the viscous fluid characteristics (intermediate state between liquid and solid, The viscous damper does not react immediately, and the vibration response is slowed down at high speed after the response time.
응답 반응시간이 요구되는 강도 높은 진동이 구조물에 가해지면, 응답 반응시간 동안에는 점성 댐퍼 및 구조물이 진동에 의한 충격력을 그대로 받게 됨에 따라 점성 댐퍼의 내구성과 구조물의 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.When the vibration is applied to the structure requiring a response response time, the viscous damper and the structure receive impact force due to the vibration during the response time, so that the durability of the viscous damper and the safety of the structure are deteriorated.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 점성유체가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있고, 응답 반응시간을 단축할 수 있으며, 시공이 용이한 점성 댐퍼를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a viscous damper which is capable of preventing leakage of viscous fluid to the outside, .
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼는, 일단부가 개구된 실린더부(100); 상기 실린더부(100)의 일단부와 이격되어 마주보게 배치되는 고정단(200); 상기 실린더부(100)와 상기 고정단(200) 사이의 이격공간(sp)과 상기 실린더부(100)의 내부(101)를 포함하는 챔버영역(C)에 점성유체(f)가 채워지며, 상기 챔버영역(C)이 외부로부터 밀폐되도록 상기 실린더부(100)의 일단부와 상기 고정단(200)을 연결하고, 상기 실린더부(100)와 상기 고정단(200) 간의 상대운동에 따라 신축되는 신축이음부(300); 상기 실린더부(100)의 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 챔버영역(C)을 제1 챔버영역(C1)과 제2 챔버영역(C2)으로 구획하는 피스톤 헤드(410)와, 상기 고정단(200)과 상기 피스톤 헤드(410)를 연결하는 피스톤 로드(420)를 구비하는 피스톤부(400); 및 상기 실린더부(100)의 내측면으로부터 상기 피스톤 로드(420)를 향해 돌출되어 상기 고정단(200)과 접하는 제1 챔버영역(C1)을 제1 구역(C1a)과 제2 구역(C1b)으로 구획하고, 상기 피스톤 로드(420)와 소정거리 이격되어 간극(t)을 형성하는 판막부재(500);를 포함하고, 상기 피스톤 헤드(410)가 상기 피스톤 헤드(410)와 접하는 제2 구역(C1b)에 존재하는 점성유체(f1b)를 가압하면, 상기 점성유체(f1b)가 제한적으로 상기 간극(t)을 통해 상기 고정단(200)과 접하는 제1 구역(C1a)으로 이동하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a viscous damper having a leakage preventive structure, including: a cylinder part having an opening at one end; A fixed
본 발명에 따른 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에 있어서, 상기 판막부재(500)는, 상기 제1 구역(C1a)과 접하고 상기 제2 구역(C1b)을 향해 경사지게 형성되는 경사면(501)과, 상기 제2 구역(C1b)과 접하고 상기 제1 구역(C1a)을 향해 만곡되게 형성되는 만곡면(502)을 구비할 수 있다.In the viscous damper having the leakage preventive structure according to the present invention, the
본 발명에 따른 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에 있어서, 상기 고정단(200)은, 진동(w)을 받는 구조물(10)에 결합되는 제1 고정단(210)과, 상기 신축이음부(300)에 결합되는 제2 고정단(220)과, 상기 제1 고정단(210)과 상기 제2 고정단(220) 사이에 개재되는 탄성 재질의 완충블록(230)을 구비하며, 상기 진동(w)에 의해 상기 실린더부(100)와 상기 고정단(200) 간의 상대운동이 일어나면, 상기 완충블록(230)이 신축되어 상기 진동(w)을 일차적으로 흡수하고, 상기 신축이음부(300) 및 상기 점성유체(f)가 상기 진동(w)을 이차적으로 흡수할 수 있다.In the viscous damper having the leakage preventing structure according to the present invention, the fixed
본 발명에 따른 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에 있어서, 상기 구조물(10)에는, 상기 구조물(10)의 측면과 평행한 고정축(X1) 상에서 서로 이격되어 마주보는 한 쌍의 지지브라켓(21)을 구비하는 앵커리지(20)가 고정되고, 상기 한 쌍의 지지브라켓(21)은, 상기 고정축(X1) 상에 중심을 갖는 체결공(21a)이 각각 형성되며, 상기 제1 고정단(210)은, 상기 한 쌍의 지지브라켓(21) 사이에 삽입되는 결합리브(211)와, 상기 체결공(21a)의 중심과 대응되는 결합리브(211)의 중앙부에 삽입되어 상기 결합리브(211)와 접하는 외측면이 구면을 이루며 상기 결합리브(211)와 볼 결합되는 베어링체(212)를 구비하고, 상기 베어링체(212)는, 상기 체결공(21a)과 대응되는 크기로 형성되어 부쉬(30)가 삽입되는 부쉬삽입공(212a)을 구비하며, 상기 부쉬(30)가 상기 체결공(21a)을 통해 상기 부쉬삽입공(212a)에 삽입됨에 따라 상기 베어링체(212)가 자유롭게 회전되면서 상기 부쉬삽입공(212a)의 중공축(X2)이 상기 고정축(X1)에 일치될 수 있다.In the viscous damper having the leakage preventive structure according to the present invention, the
본 발명의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에 따르면, 점성 댐퍼의 감쇄 기능은 그대로 유지되면서 점성유체가 외부로 누출되는 것을 원천적으로 방지할 수 있고, 제1 고정단과 제2 고정단 사이에 개재되는 완충블록을 통해 신축이음부의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the viscous damper having the leakage preventive structure of the present invention, the viscous damper can be prevented from leaking to the outside while the damping function of the viscous damper is maintained as it is, and the damping function of the buffer It is possible to prevent the durability of the stretch joint from being deteriorated through the block.
특히, 완충부재가 진동을 일차적으로 흡수하고 점성유체를 예비적으로 가압함으로써, 점성 댐퍼의 응답 반응시간을 단축 또는 소멸시킬 수 있고, 이를 통해 점성 댐퍼의 내구성과 구조물의 안전성을 담보할 수 있다.Particularly, since the buffer member primarily absorbs the vibration and preliminarily pressurizes the viscous fluid, the response time of the viscous damper can be shortened or eliminated, thereby ensuring durability of the viscous damper and safety of the structure.
또한, 제1 챔버영역에 판막부재를 설치하여 신축이음부가 있는 제1 구역의 압력이 단계적으로 상승하도록 함으로써, 신축이음부의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 점성유체의 유동방향에 따라 간극을 통과하는 점성유체의 유량을 다르게 함으로써, 신축이음부의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 시공상의 각종 오차에 구애받지 않고 점성 댐퍼를 구조물에 원활하게 고정시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Further, it is possible to prevent the durability of the extensible joint portion from being lowered by providing the plate member in the first chamber region so that the pressure in the first region where the expansion / contraction portion is located is increased stepwise, By making the flow rate of the viscous fluid passing through the gap different, it is possible to prevent the durability of the expansion joint from being lowered, and the viscous damper can be fixed smoothly to the structure without being affected by various errors in the construction .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에 포함된 피스톤 헤드가 제1 챔버영역을 가압하는 것을 부분적으로 확대하여 나타낸 도면이고,
도 3은 도 1의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에 포함된 피스톤 헤드가 제2 챔버영역을 가압하는 것을 부분적으로 확대하여 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼가 진동을 흡수하는 과정을 부분적으로 나타낸 도면이고,
도 5는 도 1의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼가 구조물에 고정된 앵커리지에 결합되는 과정을 나타낸 도면이다.1 is a schematic view showing a cross section of a viscous damper having a leakage preventing structure according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a partially enlarged view showing that the piston head included in the viscous damper having the oil leakage preventing structure of FIG. 1 presses the first chamber region,
Fig. 3 is a partially enlarged view showing that the piston head included in the viscous damper having the oil leakage preventing structure of Fig. 1 presses the second chamber region,
FIG. 4 is a view partially showing a process of absorbing vibration by the viscous damper having the oil leakage prevention structure of FIG. 1,
FIG. 5 is a view illustrating a process in which a viscous damper having the oil leakage prevention structure of FIG. 1 is coupled to an anchorage fixed to a structure.
이하, 본 발명에 따른 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a viscous damper having a leakage preventing structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에 포함된 피스톤 헤드가 제1 챔버영역을 가압하는 것을 부분적으로 확대하여 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에 포함된 피스톤 헤드가 제2 챔버영역을 가압하는 것을 부분적으로 확대하여 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼가 진동을 흡수하는 과정을 부분적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 도 1의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼가 구조물에 고정된 앵커리지에 결합되는 과정을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing a cross-section of a viscous damper having a leakage preventing structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a viscous damper having a leak- FIG. 3 is a partially enlarged view showing that the piston head included in the viscous damper having the oil leakage preventing structure of FIG. 1 presses the second chamber region, and FIG. 4 is a cross- FIG. 5 is a view showing a process in which a viscous damper having a leakage preventing structure of FIG. 1 absorbs vibration, and FIG. 5 is a view illustrating a process of coupling a viscous damper having a leakage preventing structure of FIG. 1 to an anchorage .
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼는 일정 점도를 갖는 점성유체의 유동성을 이용하여 교량이나 대형 건물 등과 같은 구조물에 가해지는 진동을 감쇄시키는 장치로서, 실린더부(100)와, 고정단(200)과, 신축이음부(300)와, 피스톤부(400)와, 판막부재(500)를 포함한다.1 to 5, a viscous damper having a leakage preventing structure according to an exemplary embodiment of the present invention uses fluidity of a viscous fluid having a predetermined viscosity to attenuate vibration applied to a structure such as a bridge or a large building The apparatus includes a
상기 실린더부(100)는 내부가 빈 원통 형상으로 마련되어 일단부는 개구되고, 타단부는 차폐된다. 실린더부(100)는 서로 상대적으로 진동이 발생하는 두 구조물 중 일측의 구조물(11, 교량 상판에 해당)에 결합되어 진동방향과 나란하게 배치되고, 고정단(200)은 실린더부(100)의 일단부와 이격되어 마주보게 배치된다. 고정단(200)은 두 구조물 중 타측 구조물(10, 교각에 해당)에 결합되며, 실린더부(100) 사이에 이격공간(sp)을 형성한다.The
실린더부(100)의 내부(101)와 이격공간(sp)을 포함하는 챔버영역(C)에는 점성유체(f)가 채워진다. 점성유체(f)는 후술되는 피스톤 헤드(410) 사이를 왕복 이동하면서 진동에너지를 마찰열로 변환하면서 진동에너지를 흡수하게 된다.The viscous fluid f is filled in the chamber region C including the
상기 신축이음부(300)는 챔버영역(C)이 외부로부터 밀폐되도록 실린더부(100)의 일단부와 고정단(200)을 연결하고, 실린더부(100)와 고정단(200) 간의 상대운동에 따라 신축된다. 신축이음부(300)의 일단부는 실린더부(100)에 접합되고 타단부는 고정단(200)에 접합되어 챔버영역(C)을 외부로부터 완전히 밀폐시킨다.The
신축이음부(300)는 진동방향으로 신축할 수 있는 탄성을 갖으며 점성유체(f)와 반응성이 낮고 실린더부(100)와 접합성이 상대적으로 우수한 재질로 제작될 수 있다. 대표적으로 스테인리스 튜브와 테프론 튜브가 두 겹으로 겹쳐져 파형을 이루는 고탄력의 주름관이 적용될 수 있다.The
종래의 점성 댐퍼(미도시)는 실린더부의 타단부가 실린더 헤드캡으로 차폐되고, 피스톤 로드가 통과할 수 있도록 실린더 헤드캡에는 관통홀이 형성된 구조였다. 실린더부와 실린더 헤드캡 사이와, 피스톤 로드와 관통홀 사이에 각각 유격이 발생함으로 인해 점성유체가 누출될 수밖에 없는 구조적 한계를 가지고 있는 것이다.A conventional viscous damper (not shown) has a structure in which the other end of the cylinder portion is shielded by a cylinder head cap, and a through hole is formed in the cylinder head cap so that the piston rod can pass through. The clearance between the cylinder portion and the cylinder head cap, and the gap between the piston rod and the through hole, respectively, have a structural limitation that the viscous fluid must leak.
이에 반해, 본 실시예는 누유 문제가 발생할 수 있는 실린더부(100)의 타단부를 아예 개방을 하고, 실린더부(100)의 타단부와 고정단(200) 사이에 신축이음부(300)가 도입된 구조이다. 즉, 신축이음부(300)가 실린더부(100)와 고정단(200) 사이의 간격 변화를 수용함과 동시에 점성유체(f)가 충진될 수 있는 공간을 제공함으로써, 점성 댐퍼의 감쇄 기능은 그대로 유지하면서 점성유체(f)가 외부로 누출되는 것은 원천적으로 방지할 수 있는 것이다.In contrast to this, in the present embodiment, the other end of the
다만, 신축이음부(300)는 반복되는 신축으로 인한 피로에 취약한 부분으로서, 진동에 의한 순간적인 충격력에도 취약하다. 이를 극복하기 위해 고정단(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 진동(w)을 받는 구조물(10)에 결합되는 제1 고정단(210)과, 신축이음부(300)에 결합되는 제2 고정단(220)과, 제1 고정단(210)과 제2 고정단(220) 사이에 개재되는 탄성 재질의 완충블록(230)을 구비한다.However, the
진동(w)에 의해 실린더부(100)와 고정단(200) 간의 상대운동이 일어나면, 완충블록(230)이 신축되어 진동(w)을 일차적으로 흡수하고, 신축이음부(300) 및 점성유체(f)가 진동(w)을 이차적으로 흡수한다. 진동이 완충블록(230)에 원활하게 흡수될 수 있도록, 완충블록(230)은 신축이음부(300)의 탄성계수보다 작은 탄성계수를 갖는 것이 바람직하다.When the relative movement between the
이와 같이 완충블록(230)은 신축이음부(300)의 내구성이 저하되지 않도록 하는 작용을 함과 더불어 다음과 같은 작용도 한다.In this manner, the
점성 댐퍼는 배경기술에서 설명한 바와 같이 내부에 충진된 점성유체(f)의 특성으로 인해 진동(w)에 곧바로 반응하지 못하고 찰나의 응답 반응시간이 지난 후부터 반응하여 진동(w)을 감쇄시킨다. 강진이 발생하여 응답 반응시간이 요구되는 강도 높은 진동(w)이 구조물에 전달되면, 응답 반응시간 동안에는 진동(w)이 감쇄되지 못하여 점성 댐퍼 및 구조물이 진동(w)에 의한 충격력을 그대로 받게 된다. 점성 댐퍼의 내구성과 구조물의 안전성이 그만큼 저하될 수 있는 것이다.The viscous damper does not directly react to vibration (w) due to the characteristic of the viscous fluid (f) filled therein, as described in the background art, and reacts after the response time of the instant response to attenuate vibration (w). When a strong vibration (w) requiring a response time is generated due to a strong earthquake, the vibration (w) is not attenuated during the response time of the structure, and the viscous damper and the structure receive the impact force due to the vibration (w) . The durability of the viscous damper and the safety of the structure can be reduced accordingly.
본 실시예는 응답 반응시간이 요구되는 강도 높은 진동(w)이 구조물(10, 11)에 전달되면, 완충블록(230)이 신축되면서 이 진동(w)을 일차적으로 흡수하고, 이 과정에서 챔버영역(C)에 충진된 점성유체(f)가 예비적으로 가압됨으로써, 점성 댐퍼의 응답 반응시간이 단축 또는 소멸될 수 있다. 이는 점성 댐퍼의 내구성과 구조물의 안전성을 담보할 수 있는 것을 의미한다.In this embodiment, when a high-intensity vibration w requiring a response response time is transmitted to the
상기 피스톤부(400)는 도 1에 도시된 바와 같이 실린더부(100)의 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 챔버영역(C)을 제1 챔버영역(C1)과 제2 챔버영역(C2)으로 구획하는 피스톤 헤드(410)와, 고정단(200)과 피스톤 헤드(410)를 연결하는 피스톤 로드(420)를 구비한다.1, the
피스톤 헤드(410)가 제2 챔버영역(C2)을 가압할 경우에는 문제가 되지 않으나, 피스톤 헤드(410)가 신축이음부(300)에 의해 밀폐된 제1 챔버영역(C1)을 가압할 경우에는 문제가 될 수 있다. 왜냐하면, 신축이음부(300)는 신축 가능한 재질과 구조로 이루어져야 하므로 실린더부(100)에 비해 상대적으로 강도가 약할 수밖에 없는데, 피스톤 헤드(410)가 제1 챔버영역(C1)을 가압하면, 제1 챔버영역(C1)의 압력이 순간적으로 상승하여 신축이음부(300)에 그대로 전달됨으로 인해 신축이음부(300)의 내구성이 저하될 수 있기 때문이다.There is no problem when the
이를 방지하기 위해 본 실시예에 따른 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼에는 판막부재(500)가 포함되어 구성된다.In order to prevent this, the viscous damper having the oil leakage prevention structure according to the present embodiment includes the
상기 판막부재(500)는 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 실린더부(100)의 내측면으로부터 피스톤 로드(420)를 향해 돌출되어 고정단(200)과 접하는 제1 챔버영역(C1)을 제1 구역(C1a)과 제2 구역(C1b)으로 구획하고, 피스톤 로드(420)와 소정거리 이격되어 환형의 간극(t)을 형성한다.2 or 3, the
피스톤 헤드(410)가 도 2에 도시된 바와 같이 피스톤 헤드(410)와 접하는 제2 구역(C1b)에 존재하는 점성유체(f1b)를 가압하면, 점성유체(f1b)는 유동저항을 받으며 제한적으로 간극(t)을 통해 고정단(200)과 접하는 제1 구역(C1a)으로 이동한다. 따라서, 신축이음부(300)가 존재하는 제1 구역(C1a)의 압력이 순간적으로 상승하지 않고 단계적으로 상승하게 된다.When the
여기서 판막부재(500)는 제1 구역(C1a)과 접하고 제2 구역(C1b)을 향해 경사지게 형성되는 경사면(501)과, 제2 구역(C1b)과 접하고 제1 구역(C1a)을 향해 만곡되게 형성되는 만곡면(502)을 구비할 수 있다.The
이는 점성유체(f)의 유동방향에 따라 간극(t)을 통과하는 점성유체(f)의 유량을 다르게 하여 신축이음부(300)의 내구성이 저하되지 않도록 하기 위함으로서, 만약, 도 2에 도시된 바와 같이 피스톤 헤드(420)가 제1 챔버영역(C1)을 가압하면, 제2 구역(C1b)에 존재하는 점성유체(f1b) 중 일부가 만곡면(502)을 따라 간극에서 멀어지는 방향으로 흐르고, 나머지만 간극(t)을 통과하여 제1 구역(C1a)으로 이동함으로써, 제2 구역(C1b)에서 제1 구역(C1a)으로 이동하는 점성유체(f)의 유량이 상대적으로 적어진다.This is because the flow rate of the viscous fluid f passing through the gap t is made different according to the flow direction of the viscous fluid f so that the durability of the
반대로, 도 3에 도시된 바와 같이 피스톤 헤드(420)가 제2 챔버영역(C2)을 가압하면, 제1 구역(C1a)에 존재하는 점성유체(f1a) 중 일부가 경사면(501)을 따라 간극(t)을 향해 흐르고, 간극(t)을 통과하여 제2 구역(C1b)으로 이동함으로써, 제1 구역(C1a)에서 제2 구역(C1b)으로 이동하는 점성유체(f)의 유량이 상대적으로 많아진다.Conversely, when the
즉, 피스톤 헤드(420)가 제1 챔버영역(C1)을 가압할 때는 신축이음부(300)가 존재하는 제1 구역(C1a)의 압력이 급격하게 높아지지 않도록 점성유체(f)의 유량을 상대적으로 적게 하고, 피스톤 헤드(420)가 제2 챔버영역(C2)을 가압할 때는 제1 구역(C1a)에 존재하는 점성유체(f1a)가 공간이 넓어지는 제2 구역(C1b)으로 신속하게 역류하여 제2 구역(C1b)을 채울 수 있도록 점성유체(f)의 유량을 상대적으로 많게 하는 것이다.That is, when the
한편, 점성 댐퍼를 구조물에 고정시키기 위해 도 5에 도시된 바와 같이 구조물(10)에는 구조물(10)의 측면과 평행한 고정축(X1) 상에서 서로 이격되어 마주보는 한 쌍의 지지브라켓(21)을 구비하는 앵커리지(20)가 고정된다.5, the
한 쌍의 지지브라켓(21)에는 고정축(X1) 상에 중심을 갖는 체결공(21a)이 각각 형성되고, 고정단(200)에 마련된 결합리브(211)의 중앙부에는 부쉬(30)가 삽입되는 부쉬삽입공(212a)이 체결공(21a)과 대응되는 크기로 형성된다.A pair of
한 쌍의 지지브라켓(21) 사이에 결합리브(211)가 삽입되어 부쉬(30)로 고정되는 과정에서 앵커리지(20)의 수평 오차, 체결공(21a) 및 부쉬삽입공(212a)의 홀 가공 오차 등으로 인해 고정축(X1)과 중공축(X2)이 서로 어긋날 수 있다. 이렇게 되면, 부쉬(30)가 삽입되는 과정에서 심한 마찰을 받거나, 체결공(21a)과 부쉬삽입공(212a) 간에 형성된 단턱(st)에 걸려 시공에 어려움이 많게 된다.The horizontal error of the
이를 해결하기 위해, 제1 고정단(210)은 한 쌍의 지지브라켓(21) 사이에 삽입되는 결합리브(211)와, 체결공(21a)의 중심과 대응되는 결합리브(211)의 중앙부에 삽입되어 결합리브(211)와 접하는 외측면이 구면을 이루며 결합리브(211)와 볼 결합되는 베어링체(212)를 구비하고, 베어링체(212)에는 부쉬(30)가 삽입되는 부쉬삽입공(212a)이 체결공(21a)과 대응되는 크기로 형성된다.The first
부쉬(30)가 체결공(21a)을 통해 부쉬삽입공(212a)에 삽입됨에 따라 베어링체(212)가 자유롭게 회전되면서 부쉬삽입공(212a)의 중공축(X2)이 고정축(X1)에 일치된다. 이로써, 점성 댐퍼의 시공 과정에서 발생하는 각종 오차에 구애받지 않고 점성 댐퍼를 구조물에 원활하게 고정시킬 수 있게 된다.As the
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼는, 점성 댐퍼의 감쇄 기능은 그대로 유지하면서 점성유체가 외부로 누출되는 것은 원천적으로 방지할 수 있고, 제1 고정단과 제2 고정단 사이에 개재되는 완충블록을 통해 신축이음부의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 완충부재가 진동을 일차적으로 흡수하고 점성유체를 예비적으로 가압함으로써, 점성 댐퍼의 응답 반응시간을 단축 또는 소멸시킬 수 있고, 이를 통해 점성 댐퍼의 내구성과 구조물의 안전성을 담보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제1 챔버영역에 판막부재를 설치하여 신축이음부가 존재하는 제1 구역의 압력이 단계적으로 상승하도록 함으로써, 신축이음부의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 점성유체의 유동방향에 따라 간극을 통과하는 점성유체의 유량을 다르게 함으로써, 신축이음부의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 부쉬의 시공 과정에서 부쉬가 삽입되는 베어링체가 자유롭게 회전됨으로써, 시공상의 각종 오차에 구애받지 않고 점성 댐퍼를 구조물에 원활하게 고정시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The viscous damper having the leak preventive structure according to the present invention constructed as described above can fundamentally prevent the viscous fluid from leaking to the outside while maintaining the damping function of the viscous damper intact, It is possible to prevent the durability of the extensible joint portion from being deteriorated through the buffer block interposed between the two portions. Particularly, since the cushioning member primarily absorbs vibration and preliminarily pressurizes the viscous fluid, the response time of the viscous damper can be shortened or extinguished, whereby the durability of the viscous damper and the safety of the structure can be secured Can be obtained. Further, it is possible to prevent the durability of the extensible joint portion from being lowered by providing the plate member in the first chamber region so that the pressure in the first region where the expansion / contraction portion is present is increased stepwise, By reducing the flow rate of the viscous fluid passing through the gap, it is possible to prevent the durability of the expansion joint from being deteriorated and the bearing body into which the bush is inserted can freely rotate during the construction process of the bush, The viscous damper can be smoothly fixed to the structure.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, but can be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
100 : 실린더부
200 : 고정단
300 : 신축이음부
400 : 피스톤부
500 : 판막부재100:
200: fixed end
300: stretching pussy
400: piston part
500:
Claims (4)
상기 실린더부(100)의 일단부와 이격되어 마주보게 배치되는 고정단(200);
상기 실린더부(100)와 상기 고정단(200) 사이의 이격공간(sp)과 상기 실린더부(100)의 내부(101)를 포함하는 챔버영역(C)에 점성유체(f)가 채워지며, 상기 챔버영역(C)이 외부로부터 밀폐되도록 상기 실린더부(100)의 일단부와 상기 고정단(200)을 연결하고, 상기 실린더부(100)와 상기 고정단(200) 간의 상대운동에 따라 신축되는 신축이음부(300);
상기 실린더부(100)의 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 챔버영역(C)을 제1 챔버영역(C1)과 제2 챔버영역(C2)으로 구획하는 피스톤 헤드(410)와, 상기 고정단(200)과 상기 피스톤 헤드(410)를 연결하는 피스톤 로드(420)를 구비하는 피스톤부(400); 및
상기 실린더부(100)의 내측면으로부터 상기 피스톤 로드(420)를 향해 돌출되어 상기 고정단(200)과 접하는 제1 챔버영역(C1)을 제1 구역(C1a)과 제2 구역(C1b)으로 구획하고, 상기 피스톤 로드(420)와 소정거리 이격되어 간극(t)을 형성하는 판막부재(500);를 포함하고,
상기 피스톤 헤드(410)가 상기 피스톤 헤드(410)와 접하는 제2 구역(C1b)에 존재하는 점성유체(f1b)를 가압하면, 상기 점성유체(f1b)가 제한적으로 상기 간극(t)을 통해 상기 고정단(200)과 접하는 제1 구역(C1a)으로 이동하는 것을 특징으로 하는 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼.A cylinder part (100) having one end opened;
A fixed end 200 spaced from the one end of the cylinder part 100 and disposed to face each other;
The viscous fluid f is filled in the chamber region C including the spacing space sp between the cylinder portion 100 and the fixed end 200 and the interior portion 101 of the cylinder portion 100, The one end of the cylinder part 100 and the fixed end 200 are connected to each other so that the chamber area C is hermetically sealed from the outside, A stretching joint 300;
A piston head 410 slidably inserted into the cylinder part 100 to divide the chamber area C into a first chamber area C1 and a second chamber area C2; 200) and a piston head (420) connecting the piston head (410); And
The first chamber area C1 protruding from the inner side of the cylinder part 100 toward the piston rod 420 and contacting the fixed end 200 is divided into a first zone C1a and a second zone C1b And a plate member (500) which forms a gap (t) at a predetermined distance from the piston rod (420)
When the piston head 410 presses the viscous fluid f1b present in the second region C1b in contact with the piston head 410 the viscous fluid f1b is restricted Is moved to a first zone (C1a) in contact with the fixed end (200).
상기 판막부재(500)는, 상기 제1 구역(C1a)과 접하고 상기 제2 구역(C1b)을 향해 경사지게 형성되는 경사면(501)과, 상기 제2 구역(C1b)과 접하고 상기 제1 구역(C1a)을 향해 만곡되게 형성되는 만곡면(502)을 구비하는 것을 특징으로 하는 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼.The method according to claim 1,
The plate member 500 includes a slope 501 contacting the first zone C1a and inclined toward the second zone C1b and a second zone C1b contacting the second zone C1b, And a curved surface (502) formed to be curved toward the center portion of the viscous damper.
상기 고정단(200)은, 진동(w)을 받는 구조물(10)에 결합되는 제1 고정단(210)과, 상기 신축이음부(300)에 결합되는 제2 고정단(220)과, 상기 제1 고정단(210)과 상기 제2 고정단(220) 사이에 개재되는 탄성 재질의 완충블록(230)을 구비하며,
상기 진동(w)에 의해 상기 실린더부(100)와 상기 고정단(200) 간의 상대운동이 일어나면, 상기 완충블록(230)이 신축되어 상기 진동(w)을 일차적으로 흡수하고, 상기 신축이음부(300) 및 상기 점성유체(f)가 상기 진동(w)을 이차적으로 흡수하는 것을 특징으로 하는 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼.The method according to claim 1,
The fixed end 200 includes a first fixed end 210 coupled to the structure 10 receiving the vibration w, a second fixed end 220 coupled to the extended portion 300, And a buffer block 230 made of an elastic material interposed between the first fixed end 210 and the second fixed end 220,
When the relative movement between the cylinder part 100 and the fixed end 200 occurs due to the vibration w, the buffer block 230 is expanded and contracted to primarily absorb the vibration w, Wherein the viscous fluid (300) and the viscous fluid (f) absorb the vibration (w).
상기 구조물(10)에는, 상기 구조물(10)의 측면과 평행한 고정축(X1) 상에서 서로 이격되어 마주보는 한 쌍의 지지브라켓(21)을 구비하는 앵커리지(20)가 고정되고,
상기 한 쌍의 지지브라켓(21)은, 상기 고정축(X1) 상에 중심을 갖는 체결공(21a)이 각각 형성되며,
상기 제1 고정단(210)은, 상기 한 쌍의 지지브라켓(21) 사이에 삽입되는 결합리브(211)와, 상기 체결공(21a)의 중심과 대응되는 결합리브(211)의 중앙부에 삽입되어 상기 결합리브(211)와 접하는 외측면이 구면을 이루며 상기 결합리브(211)와 볼 결합되는 베어링체(212)를 구비하고,
상기 베어링체(212)는, 상기 체결공(21a)과 대응되는 크기로 형성되어 부쉬(30)가 삽입되는 부쉬삽입공(212a)을 구비하며,
상기 부쉬(30)가 상기 체결공(21a)을 통해 상기 부쉬삽입공(212a)에 삽입됨에 따라 상기 베어링체(212)가 자유롭게 회전되면서 상기 부쉬삽입공(212a)의 중공축(X2)이 상기 고정축(X1)에 일치되는 것을 특징으로 하는 누유 방지 구조를 갖는 점성 댐퍼.The method of claim 3,
The anchorage 20 is fixed to the structure 10 with a pair of support brackets 21 facing each other on the fixed shaft X1 parallel to the side surface of the structure 10,
The pair of support brackets (21) are each formed with a fastening hole (21a) having a center on the fastening axis (X1)
The first fixed end 210 includes an engaging rib 211 inserted between the pair of support brackets 21 and a second engaging rib 211 inserted into the center of the engaging rib 211 corresponding to the center of the engaging hole 21a And a bearing body (212) formed on the outer surface of the outer circumferential surface, which is in contact with the engaging rib (211), and is spherically engaged with the engaging rib (211)
The bearing body 212 has a bush insertion hole 212a having a size corresponding to the coupling hole 21a and into which the bush 30 is inserted,
As the bush 30 is inserted into the bush insertion hole 212a through the coupling hole 21a, the bearing body 212 is freely rotated and the hollow shaft X2 of the bush insertion hole 212a is rotated And is fixed to the fixed shaft (X1).
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- 2017-01-12 KR KR1020170005038A patent/KR101710709B1/en active IP Right Grant
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